Твердотельное реле (ТТР) или Solid State Relay (SSR) — это электронные устройства, которые выполняют те же самые функции, что и электромеханическое реле, но не содержит движущихся частей. Серийные твердотельные реле используют технологии полупроводниковых устройств, таких как тиристоры и транзисторы.
То есть вместо подвижных контактов в ТТР используются электронные полупроводниковые ключи, в которых цепи управления имеют гальваническую развязку с силовыми, коммутируемыми цепями. Благо сейчас переключательных полевых транзисторов приобрести нет никаких проблем. Таким образом, для построения твердотельного реле нам потребуется MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) транзистор, русский эквивалент термина — МОП-транзистор или полевой транзистор с изолированным затвором, и оптрон. На страницах сайта есть статьи, посвященные транзисторным ключам с оптической изоляцией – «Транзисторный ключ переменного тока»
В данной статье рассмотрен ключ для коммутации переменного тока. Используя SMD компоненты по этой схеме можно изготовить ТТР переменного тока. Часть деталей монтируется на печатной плате, которая крепится к алюминиевой положке. Транзисторы устанавливаются на подложку через слюдяные прокладки. Конденсатор С1 лучше брать или танталовый или керамический. Его емкость можно уменьшить. Еще одна статья – «Транзисторный ключ с оптической развязкой»
В этой схеме к качестве коммутирующих транзисторов используются биполярные транзисторы разных структур.
Есть еще одна схема гальванически развязанного ключа на моп-транзисторе с защитой от предельного тока нагрузки. О нем шла речь в статье «Mощный ключ постоянного тока на полевом транзисторе»
Все это хорошо, если напряжения, с которыми работают ТТР реализованные на MOSFET, позволяют управлять этими полевыми транзисторами. А как быть с коммутацией напряжения, например 3,3 вольта. Для открывания полевого транзистора этого напряжения явно не достаточно. Нужен какой-то преобразователь, способный поднять напряжение управления хотя бы до пяти вольт. Классический импульсный преобразователь использовать для реле – слишком громоздко. Но есть другие преобразователи – оптические, например — TLP590B.
Проходные и перекрестные переключатели
По этому вопросу у меня есть статья. Там рассказано, что в случае, если управление светом нужно с 2-х мест, используются проходные переключатели (или выключатели, как говорят в народе). К каждому из них нужно проложить три провода.
Схема будет такой:
Классическая схема включения освещения из двух точек с проходными выключателями
Если точек управления светом 3 и больше, нужно уже (кроме двух проходных по краям схемы) ставить перекрестные переключатели, к каждому из которых прокладывается по 4 провода:
Схема с перекрестным переключателем для включения освещения с трёх мест
Если нужно управление с 4-х мест, но нужно соответственно 2 проходных и 2 перекрестных переключателя:
Схема на двух проходных и двух перекрестных переключателях для включения света с четырех мест
И так далее, количество перекрестных переключателей увеличивается.
Минусы схем с проходными и перекрестными переключателями
Некоторые недостатки классических схем с переключателями могут показаться неочевидными или малозначительными, но всё же перечислю их.
- Проходные и перекрестные переключатели имеют более высокую цену, чем обычные.
- Часто их не бывает в наличии в магазинах.
- Требуется прокладка большего количества проводов.
Где Находится Реле Стартера Ваз 2115 Инжектор
Реле стартера ВАЗ 2115
Наиболее вероятной причиной отказа стартера является электрический ущерб.
При первом неудачном запуске двигателя большинство людей ищет проблему в стартере, что не всегда правильно. Работа стартера напрямую зависит от реле, контактных соединений и наличия необходимого электричества. Чтобы проверить, работает ли электрический стартер, он может питаться непосредственно от батареи, подключив положительный провод от терминала.
Таким образом, вы можете запустить двигатель, чтобы продолжить движение с неисправной системой питания стартера. Многие люди пытаются найти в автомобиле стартерное реле VAZ 2115, где есть узел электронной системы автомобиля, но поиск не дает результата. Это происходит по простой причине его отсутствия.
Возможно, производитель ВАЗ уже оснащает новую серию автомобилей, стартерную эстафету, но предыдущие версии этих автомобилей были изготовлены без нее. Это не критично, так как стоимость незначительна, и преимущества сразу видны, вы можете установить ее самостоятельно, без навыков электрика.
Почему необходимо установить дополнительное стартерное реле VAZ 2115? Дополнительное реле обеспечивает более стабильную работу стартера с дополнительным электрооборудованием. Таким образом, стартер работает даже со слабо заряженной батареей, включенной подсветкой и при низких температурах.
Ваз 2115 не крутит стартер устраняем проблему
Устанавливаем реле
на
стартер
приора и 2110.
Не путайте реле стартера ВАЗ 2115 с ретранслятором, который находится на стартере, и выполняет функцию толкания и втягивания механизма сцепления зубьев стартера и маховика. Таким образом, обычный старт автомобиля. Нарушения работы ретрактора выражаются в таких проявлениях:
- после успешного запуска двигателя вы можете услышать жужжание стартера
- Поверните ключ зажигания простым щелчком, стартер не работает
- попытаться запустить двигатель с помощью ключа
Такие проявления характеризуются нарушением стартера и заменой реле.
Ремонт втягивающего стартового реле ВАЗ 2115
Сначала снимите стартер, отвинтив крепежные болты и до отсоединения аккумулятора. Помните. главное. обеспечить безопасность ремонта. После успешного удаления электрического стартера необходимо отвинтить болты втягивающего реле.
В большинстве случаев ретрансляционное реле не складывается, но его можно по-прежнему ремонтировать. Для этого вам понадобится отвёртка, паяльник, медная обмотка, сердечник, который, если смотреть, может оказаться невредимым. В этом случае вам не нужно его менять.
При пайке проволоки паяльником вы можете перейти к расширению корпуса катушки. Разделив катушку, вы можете определить ее повреждение и заменить необходимые элементы.
Прочитать то же самое, другие отзывы
- Замена кустового стартера ВАЗ 2114
Управление светом при помощи импульсных реле
Напоминаю, импульсное (бистабильное) реле – это такое реле, которое меняет своё состояние каждый раз, когда на него приходит воздействие с выключателя.
Можно сказать, что импульсное реле делит частоту поступающих импульсов на два.
Читайте мою давнишнюю статью По устройству и подключению импульсного реле (бистабильного выключателя) от белорусской фирмы Евроавтоматика ФиФ.
Кстати, по F&F у меня ещё есть статья – Реле контроля напряжения ЕвроАвтоматика F&F CP-721.
Большой плюс импульсного реле – к его входу можно подключать сколько угодно выключателей (точнее, кнопок без фиксации), в разумных пределах.
Минусы –
- Мы зависим от контроллера и его программы, которые могут подвести в результате помехи и других воздействий, включая время службы.
- Не всем нравится то, что какая-то автоматика решает, когда свет должен быть выключен. Некоторые хотят полностью контролировать ситуацию, а не ждать, пока свет выключится по таймеру. Или не выключится? А счетчик мотает?
- Не все любят, когда вместо привычных выключателей, в которых всё ясно/понятно, используются кнопки без фиксации.
Справедливости ради скажу, что такие реле сейчас довольно часто ставятся в домах, где есть комнаты с несколькими входами/выходами.
Однако, что делать, если импульсное реле по каким-то причинам поставить нельзя? Например, хозяин не хочет ставить кнопки, потому что уже купил выключатели? А перекрестные и проходные переключатели не поставить, т.к. в стене заложено по 2 жилы на выключатель? Или в продаже нет перекрестных выключателей (кстати, в Таганроге с этим проблемы)?
Предлагаю выход:
Разновидности ТТР
При сборке схем твердотельных реле своими руками следует иметь в виду, что для этих целей могут использоваться самые различные компоненты. Ничто не мешает взявшемуся за работу человеку выбрать современные полевые транзисторы, например, отличающиеся высоким быстродействием и малым энергопотреблением. Эти элементы управляются только потенциалами, обеспечивая возможность коммутации достаточно мощных потребителей. Такие полевые структуры, как MOSFET способны переключать нагрузочные цепи, мощность в которых достигает десятков кВт.
Для самостоятельного изготовления твердотельного реле допускается подбирать другие полупроводниковые структуры, способные управлять силовыми цепями: тиристоры, например, или биполярные транзисторы. Главное – чтобы они соответствовали требованиям, предъявляемым к функциональности данной схемы и рабочим параметрам ходящих в ее состав элементов. Все остальное зависит от подготовленности и внимательности исполнителя.
Управление светом с нескольких мест при помощи промежуточных реле
Промежуточное реле – это в принципе обычное реле, которое может выполнять перечисленные функции (или одну из них):
- Гальваническая развязка,
- Переход с одного уровня напряжения на другой (или с одного рода тока на другой),
- Усиление тока, когда управляющий ток гораздо меньше, чем ток контактов,
- Выполнение логических функций,
- Размножение контактов (из одного переключения можно сделать 4, например).
Как раз последняя функция и поможет нам изготовить проходные и перекрестные выключатели на реле, при этом используя обычные выключатели, чтобы управлять этими реле.
Схема поможет понять написанное:
Схема на 2 проходных переключателях и 2 реле. Включение светильников с четырех мест
То есть, реле своими контактами имитируют перекрестные переключатели.
Можем пойти дальше – используем 4 реле, и 4 обычных выключателя!
Схема на 4 реле для имитации схемы на 2 проходных и 2 перекрестных переключателя
На схеме S1, S2, S3, S4 – обычные привычные включатели. Людям, далёким от электрики и автоматики, будет легко и просто понять эту систему.
Процесс установки
- Подготавливаем проводку. Обжимаем разъемы.
- Новое реле стартера ВАЗ 2110 необходимо смонтировать под капотом в таком месте, чтобы его точно не заливало водой из луж и дождем. Многие специалисты устанавливают реле на шпильку бачка омывателя.
- Выводим провод с реле к стартеру и подключаем его на место красного провода (он с «папой»). Это место подключения тягового реле. Таким образом мы запитали катушку нового реле.
- На плюсовой вывод стартера накидываем новый провод с кольцевым разъемом 8 (мм) и плотно притягиваем его болтиком. Этот провод подходит на контакт 87 в новом реле. Надеюсь, схема подключения стартера ВАЗ 2110 понятна всем.
- От нового реле на контакте 30 тянем провод с разъемом «мам» к стартеру, на место подключения тягового реле.
- Повод от контакта 85 на новом реле накидываем на массу.
- Всю проводку закрываем гофрированным рукавом и хорошенько изолируем, чтобы проводка и контакты не подвергались воздействию влаги.
- Делаем пробный заезд.
Все, дополнительное реле стартера ВАЗ 2110 (схема прилагается) удачно установлено.
Реализация схемы управления освещением на промежуточных реле
Мой постоянный читатель Николай собрал предложенную схему. Задача стояла сделать включение света с четырех мест в большом общественном помещении, причем использовать выключатели, а не кнопки. К каждому выключателю было подведено 3 провода, а плитку трогать было вообще не вариант.
Процесс сборки:
Сборка схемы на переключателях и реле
Обратите внимание – используются клеммы Wago 221 на 5 контактов, установленные на ДИН-рейку через специальный держатель.
По Wago у меня много статей, вот заглавная.
Сборка и отладка схемы управления освещением на реле
В качестве промежуточных реле используются реле Finder с катушкой на 230В.
Схема управления освещением на реле и модульном контакторе
Поскольку используются мощные прожектора, мощность которых более 2 кВт, применен модульный контактор с током контактов 25А. Контактор разделяет “логическую” и силовую части.
Обратите внимание, у этого контактора есть 3 положения – Включен, Автомат (управление через катушку), и Выключен.
Схема получилась следующая:
Схема на 2 проходных переключателях 2 реле и модульном контакторе
Кому интересно, почитайте, чем контактор принципиально отличается от пускателя.
Кстати, похожий модульный контактор я использовал в самодельном АВР для подключении генератора к дому. Там я рекомендовал катушку включать последовательно с резистором, чтобы уменьшить её нагрев при длительном включении.
А процесс монтажа в подсобном помещении (электрощитовой) выглядел так:
Монтаж системы управления освещением с 4 мест
Используется кабель NYM, медный моножильный круглый.
Спасибо за внимание, прошу делиться мнениями и задавать вопросы в комментариях!
Самостоятельное изготовление
Чтобы изготовить реле тока своими руками, нужно запастись рядом электронных компонентов, составляющих основу коммутирующих цепей. Также потребуются специальные материалы, из которых будет изготавливаться корпус самодельного реле.
Электронные элементы
В качестве электронных компонентов, используемых при самостоятельном изготовлении простейшего образца ТТР, обычно применяются следующие распространенные детали:
- оптронная пара МОС3083;
- симистор марки ВТ139-800;
- биполярный транзистор серии КТ209;
- комплект резисторов, а также стабилитрон и светодиод, служащий индикатором срабатывания реле.
Схема твердотельного реле
Перечисленные электронные элементы спаиваются навесным способом согласно приводимой в источниках схеме. Наряду с другими компонентами она содержит в своем составе ключевой транзистор, подающий стабилизированные импульсы на управляющий диод оптронной пары.
Момент подачи фиксируется светодиодным элементом, использование которого в исполнительной цепи допускает визуальный контроль.
Под воздействием этих импульсов происходит мгновенное срабатывание полупроводникового симистора, включенного в коммутируемую цепочку. Применение в такой схемы включения оптронной пары позволяет управлять постоянными потенциалами от 5 до 24 Вольт.
Ограничительная цепочка из резистора со стабилитроном необходима для снижения амплитуды тока, протекающего через светодиод и управляющий элемент до минимальной величины. Такое схемное решение позволяет продлить срок службы большинства используемых при построении схемы элементов.
Конструкция корпуса (заливка компаундом)
Заливка платы компаундом
Для изготовления корпуса сборного изделия в первую очередь потребуется алюминиевая пластина толщиной 3-5 мм, она будет служить основанием под электронную сборку. Размеры выбираются произвольно при условии, что они гарантируют хороший отвод тепла в окружение. Еще одно требование, предъявляемое к этой детали – хорошо обработанная, абсолютно гладкая поверхность, отполированная специальным инструментом или до блеска зачищенная шкуркой.
На следующем шаге подготовки корпуса выбранная в качестве основания пластина оборудуется окаймлением из приклеиваемой по периметру полоски картона. В итоге получится небольшой короб, предназначенный для размещения уже собранной ранее электронной схемы. На его основании из компонентов жестко крепится только симистор, все остальные элементы удерживаются в пределах корпуса за счет собственных связей.
Для подключения к нагрузке и электропитанию наружу коробки выводятся соответствующие проводники.
В дальнейшем надежный крепеж всей сборки обеспечивается заливаемым в коробку жидкого компаунда, заранее подготовленного в подходящей емкости. После его застывания получится монолитная конструкция, по защищенности от вибраций и других воздействий не уступающая лучшим промышленным образцам. Единственный ее недостаток – невозможность разборки с целью последующего ремонта схемы.
Включение с разных мест с помощью реле и концевых
По просьбе читателя Золтана, на скорую руку набросал схему, которая включает и выключает две группы освещения на улице и в гараже. При этом используются кнопки без фиксации, концевые и реле.
Схема включения света через концевые, кнопки Пуск, Стоп и реле
Вдохновение брал отсюда:
Алгоритм и обсуждение схемы в комментариях, начиная с 16 января.
К 26 января после нескольких промежуточных вариантов родилась такая схема:
Схема освещения на реле с датчиком движения, концевым выключателем и реле времени
А потом автор видео прислал Золтану свою схему, вот она!
Схема автоматики для включения света с разных мест
Модификации с переменным модулятором
Бистабильное реле с переменным модулятором хорошо подходит для детекторов разной направленности. Большинство модификаций выпускается с открытыми резисторами. Чтобы самостоятельно собрать реле, целесообразнее использовать фазовый расширитель. Модулятор в устройстве устанавливается сразу за контактами. Также надо отметить, что существуют модификации на проводных расширителях. У них малый порог проводимости. Однако они могут работать в цепи переменного тока. Стабилизатор для реле можно подбирать на проводниковой основе. Номинальное напряжение у элемента должно составлять не менее 24 В.
Что можно сделать лучше
По окончании реализации первого модуля моего компьютера я пришел к тому, что некоторые вещи можно было бы сделать лучше:
- Вероятно, количество используемых в АЛУ реле можно было бы уменьшить, объединив модули сложения и вычитания. Думаю, что таким образом можно было бы сэкономить 8 реле.
- При работе над следующим модулем нужно постараться сверлить отверстия аккуратнее. В этот раз некоторые из них получились с небольшими (и одно – с большими) трещинами.
- Практика показала, что в нашем городе не очень-то легко сделать качественную лазерную гравировку на латуни. Видимо, в следующий раз для изготовления надписей придется попробовать применить фотолитографию.
- Вероятно, для часто переключающихся схем, таких как тактовый генератор, придется использовать дублирование, так как реле показали себя не слишком надежными.
Сайт проекта: github.com/Dovgalyuk/Relay Другие компьютеры:
- Harry Porter’s Relay Computer: web.cecs.pdx.edu/~harry/Relay
- Relay Computer Two: www.electronixandmore.com/projects/relaycomputertwo/index.html
- RC-3 Relay Computer: www.computerculture.org/projects/rc3
- Edmund Berkeley’s Simon Relay Processor: www.cs.ubc.ca/~hilpert/e/simon/index.html
- TIM: www.northdownfarm.co.uk/rory/tim/tim-8.htm
- DUO 14 Premium: www.ostracodfiles.com/ostracod/relay.html
- Relay computer «trainer»: relaysbc.sourceforge.net
- i² 8-Bit Relay Computer: isquared.weebly.com
- Kilian Leonhardt’s relay computer: www.relaiscomputer.de
- Der Relaisrechner: www.schlaefendorf.de/relaisrechner/dokumentation/index.html
Затраты
- Реле – 6120
- Светодиоды – 2660
- Тумблеры – 1510
- Блок питания – 2520
- Провода и другие детали – 1220
- Таблички с надписями (материалы, гравировка и крепеж) – 3340
- Материалы для корпуса – 4300
- Итого – 21670
Пока получается раза в 2 дешевле, чем у Гарри. Сюда не включены припой и флюс, наждачная бумага, неисправные и испорченные детали, а также стоимость инструментов, которые у меня появились в процессе изготовления корпуса.
